专利名称：密封式开关设备柜的制作方法
技术领域：
本发明涉及一个电气的或电子的开关设备柜，该柜具有用平板或板材制成的壁，上述平板或板材附加到安装在开关柜角部的纵长元件上，这些纵长元件在其端部装配构成一个支承框架，一组上述角形元件是由相同的管形框架件以同样的方式安装而成的，並具有两个面向开关柜内部的直角面，还装备有多列孔以固定用于开关设备的横向支承柱，而开关设备置于本开关柜内，开关柜在角形平板连接情况下的连续密封性是靠相应的框架件保障的，对此(框架件)隔有空间的平板边缘是用一个置于其间的密封件连接的。
标准化和系列生产的需要希望使用一定限量的零部件就能够制成不同尺寸的开关柜，并满足在配电盘中开关设备安装和并列安置的要求。这种开关柜是通过组装标准的框架件而实现的一个框架结构完成的，同时还将一般用薄板金属制成的平板安装到这一框架结构上。这种开关通常尺寸很大，有数米高，並且弹性的密封件要插置在零部件之间，当这些零部件安装好时，而密封件却经常无法满足对机械加工偏差的补偿作用，或者不能补偿安装时产生的局部变形。对此已经有人建议将构成框架结构的框架件所完成的支承功能和密封功能分隔开来，並在框架件上设置与密封件配合的扩展部。于是这些框架件结构开关复杂化並经常是不对称的，进而造成装配困难甚至还可能带来不正确组装的危险性。
因此，本发明目的是用标准化框架件实现一个开关柜，这些框架件既能完成支承功能，又可以提供相对于连接部位的良好密封。
本发明开关柜的特征在于，该框架件是由一个角形件制成的，它的两个侧边安置在开关柜的里边，并形成所述的两个直角安装面;每个侧边的纵向边缘，与角形件的顶点相对，是向里折弯成一个截面为夹形的部分，而相对配合的面板边缘被压靠到这一折弯端部;还有，该框架件具有一个外部件，与角形件的所述折弯端部相连接，並通过形成一个棱柱体提供角形接合处的密封;该棱柱体的基面是一个等腰直角三角形，该框架件还具有一个与角形件的平分面相符的对称平面。
该处于斜边(对角线)位置的外部件将开关柜的内部密封空间与外部非密封空间相隔离，而平板是用一个密封件靠压到框架件的外部边棱上的，该密封件最好是用弹性衬垫制成，並将其插置安装在平板和框架件边棱之间。框架件折弯端部的夹形折叠是与相邻的平板相隔一小距离平行延伸，並且形成一个保护密封件的屏障，特别是防止水从外边溅落进来。该平板还具有折弯的边缘，它覆盖了框架件的折弯端部並通过形成一种迷宫式密封通道，起到提供附加防护的作用。当然，平板的折弯边缘还有利于增加其刚性，以及有利于开关柜的外观。而框架件的折弯端部所具有的屏障作用当该框架件作为上边横向支柱安装使用时则是特别有用的。因为，降落到顶部的水就被折弯端部形成的沟槽收集起来。这些沟槽的作用当相邻的平板设置成门的时候是不可缺少的，为的是防止已收集的水在门打开时流入开关柜内。这种结构设置的优点是，使密封件朝着折弯端部的外边移动，这就防止了在平板和框架件的折弯端部之间形成一个水的流通通道。
平板可以用任何适当方式直接安装到框架件上或其折弯端部上，一个优选的固定方式是采用一个中间件，将其连接和固定到斜边件上。该中间件是两个弯角平板共用的，而平板是用简单螺栓拧入中间件的钻孔中确保的。这个中间件可以设置成一个用于制成门的运动平板的枢轴件、或者一个用于制成门的可运动平板的枢轴轴承件。框架件由三角形件相互地安装在一起。这些可安装在开关柜八个角处的角形件，如框架件是完全对称件，因而可防止任何装配错误。该装配是特别简单的和容易竖立起来，还可提供模块化设计和理想的刚度。数个框架结构可以连接起来，並确保相互构成多倍尺寸的开关柜(组)，自然，这中间平板要去掉以使两相邻框架件彼此连接，再装上密封件就像用于平板而装于其间的那样。这些框架件的外部截面轮廓有助于这些组装体的刚性，该组装体指的是销钉或将框架件彼此连接的鱼尾夹板。这种延伸部分可以设置在开关柜的所有表面上，只要完全保持密封性和无需对形成墙的平板有所限定即可。
本框架件特别适宜成对式燕尾榫接合，这使它们的贮存和运输都得以简化。
其他的优点和特性通过下面本发明一个实施例的描述将变得非常清楚，但仅仅给出的是一个非限定的例子，並体现在附图中，其中，
图1是本发明一个开关柜框架的立体简图;
图2是沿图1中Ⅱ-Ⅱ线的剖面图;
图3是沿图Ⅲ-Ⅲ线的剖面图;
图4是构成图1框架的部分骨架剖面图;
图5是类似图4的说明部分骨架的一个优选方案的剖面图;
图6和7是说明该部分骨架的两个其他优选方案视图。
在附图中表明一个电气开关柜由12根角形元件组装而成，並形成一个直角平行六面体。该框架件10、12、14、16构成立柱或垂直角形件，框架件18、20、22、24构成框架的上边框，框架件26、28、30和32构成框架的下边框，它们都是对应相等的並以相同的方式安装。特别是参考图4和5，可以看出，框架件10至32都有一个角件34，它的两角边36、38是垂直的，並且其边长端部弯折成一个夹形以构成一个朝里弯的弯折端40、42。由弯折端40、42形成的边棱44、46和一个外部件48相接合则与该角形件34限定了一个横截面为三角形的内管形空间50。该角形件34的两角边36、38都设置有一排孔52，以固定用于支承电气开关件的横向支柱53，而这些开关件则是以本技术领域公知的方式安置在开关柜中的。这些横向支柱53是借助螺栓安装到角形件34上的，而螺栓的螺母是嵌置在框架件内的。这沿三角形框架件的斜边延伸的外部件48既可以是实体的也可以是设有一定限量的安装孔，孔的用途还将进一步描述。
本开关柜的框架借助平板54、56分别在开关柜的后面和前面覆盖住，再用平板58、60在两侧面覆盖，而后用平板62、64覆盖到柜的底部和顶部上。这些平板都是用一种金属板制成的，而它们的边棱66都要折弯成直角形以确保平板的刚性。这些框架件10至32都是以相同的方式並依据角形件34的顶点安置的，即相应地将直角三角形的直角顶点面朝柜的里边安置的。平板54至64则通过密封件70与夹形件或折弯端40、42的边棱44和46相配合，而密封件70则以衬垫的形式插置和延伸在平板的周边上。並且平板54至64是通过螺栓72固定到框架件10至32上，向螺栓72是拧到连在外部件48上的中间件74上的。中间件的固定可以用任何适宜的措施实现，例如，粘结或十分简单地借助螺栓通过配合孔而安置在件48上。这相同的中间件74都起到固定支承两个平板的作用，同时形成开关柜的对应角件。这个中间件是安置在框架件的全长度以内的並呈现一个切口76，以容置平板54至64时边棱66。平板54至64的固定，自然可以用不同的方式实现，例如，螺栓72就可使它们与折弯端部40、42相连接，或可与件48直接相连。
当一个平板，特别是前面板56设置成一个门时，则相应的中间件78要制有一个用于门56的支承枢轴80。该枢轴80是安置在框架件的全长度范围之内的。而对置的中间件，即安置在门56的运动侧，可以是与其他中间件相同的，或者不设置对于门56的存在无用的固定点。
参见图2，可以特别清楚地看到，这与垂直框架件10至16相配合的一套密封件70是与折弯端40、42形成的边棱44、46配置的。两个相邻平板，例如平板54、60之间的密封度是借助密封件70和外部件48实现的。该件48构成一个用于内部密封区域的隔离件，在该内部密封区域中，角形件34的角边36、38延伸着，其上可以固定横向支柱或其他的开关件支承横条。在件48的外侧边，延伸着一个非密封区域，用作固定中间件74、78以及它们的辅助件如枢轴80或固定螺栓72。通过使用弹性密封件70压靠在边棱44、46上，可得到一个足够的变形用以补偿开关柜结构元件的不规则形状或其他变形。当螺栓72被拧紧时，密封件70的压裂强度就限定了平板54至64和折弯端部40、42之间的间距，並减少了水进入的危险和浸渍密封件70的危险。这种危险借助平板54至64的边棱66还得以进一步降低，因为它们(边棱66)覆盖了折弯端部40、42的端头，实际上形成了一个迷宫式密封，而限制了水透入到密封件70的危险。此外，框架件的结构形状使密封性能够如此得以确保，即可以将一个密封件粘结到或者夹固到折弯端部40、42上，也可以将一个密封件粘结或夹固在平板的里边以形成覆盖密封。关于构成水平横向支柱的框架件密封可以用设置密封件70与边棱44、46相配合的同样方式来完成，但是按照本发明的优选实施例，如图3所示，在门56上方的密封件70，或者所有这些安装在垂直平板54、56、58、60和水平上边框件18、20、22、24之间的密封件70最好是容易向上调整补偿的，以便与折弯端40、42的边棱相配合。可以容易地看出，这种调整补偿可防止水在平板和折弯端40、42之间有积留，而这种积留则会影响本柜的密封性，或在门打开时让水流入柜内。框架件10至32是在它们的端部借助立体件86装配的，该件36具有三个成正交的脚，该脚适宜装配到框架件的三角形端部中。无论它们是在什么位置，这些立体件是严格相等的。这种装配当然可以用其他方式实现，例如，焊接。
本发明开关柜是按如下所述实现的适当长度的标准框架件10至32是通过安置在开关柜角上的立体件86进行装配的，同时务必使角形件的顶点68朝向柜的内部安装。框架件的完全对称性可避免装配中的任何错误，並且可以实现开关柜的一个完整系列生产，即可以用按需要切割框架件的方式，或者也可以用贮存不同长度的框架件的方式，特别是在三维方向上按级差为25毫米的积木式设置。这种装配好的框架件10至32构成一个坚固的框架，其上可以固定覆盖板54至64和横向支柱53或者放置在开关柜内部的开关设备支承横条。然后，适当尺寸的平板54至64就安装到开关柜的不同侧面上，同时在框架件和平板边棱之间安装上密封件70。通过将螺栓72拧紧到中间件74上，其事先要固定到外部件48上，该平板就可以被压紧，而紧度则以压靠在边棱44、46上或者折弯端部40、42的边棱84上的密封件70之压裂度为限。当然，门56是借助支承在中间件78上的枢轴80安装的，並且一个闭锁件以本领域公知的方式安装在门56的相对应边棱上。当然，开关设备可以在所有或部分平板54至64安装之前就安装在开关柜内。该平板或整个开关柜拆卸极为简单，並且数个框架结构可以彼此连接，即可以横向地连接，纵深地连接，也可以高度方向的连接，只要都保持密封和保持与相同的外部平板相配合。
框架件10至32可以用任何适当的方式来制造，例如，冲压，但是按照一个优选的工艺方法，它们是用折弯一种薄板金属条来获得的，例如，在一个自动滚轧机上加工而成。图4表明一个带6个折皱的实施例，折叠条的边棱是固定在折弯端40的水平方向上，该端40具有金属板的三倍重叠厚度。于是，折圆的边棱得以实现，就可以与密封件70相互配合而不会有磨损破坏的危险。相反对置的折弯端部42是通过一个折叠制成的，因此只有金属板的两倍厚度。其对称性可以通过在折叠件之间安置一个隙缝86来保持，並使这个折弯端42具有和折弯端40差不多的厚度，或者与其相等为三倍平板的厚度。图5表明一个优选实施例，其中，折弯端42的厚度是通过插置一个垫片88来增大的，该垫片代替了折弯端42之折弯边之间的隙缝86。
现在，参考图6和7，可以看到另外的两个实施例，其中，该框架件具有一个翼件90，它沿着角形件34的顶点68延伸並突入到开关柜中。该翼件90包含孔92以固定本柜的内部构件。翼件90延伸在角形件(图6)的一个侧边(38)平面中，或者任何其他方向，最好是在角形件顶角的平分平面中延伸(图7)，此时，借助于图中表明的方式将金属板折叠而形成。
本发明结构使框架件相对于其重量而言具有一种高的刚度，並且在保持开关柜的外部尺寸情况下保证密封性，同时能够容易地使数个框架结构作并列安装。
使螺栓固定到框架件10-32上的螺母必须安置在这些框架件的里边，並与容置螺栓的孔52保持对应安装。在图2中可以看到两个螺母96、98是共用一个支承件94的，它们对应于两个在角形件两个翼平面上处于同一水平位置的孔52。该螺母98是借助枢轴安装的，依此在支承件94上滑动(由图4表示的为待安装的位置)，从而能够使其作向下枢轴滑动，进而使该矩形螺母沿其边棱13(端面)作经过孔52的位移。
图4表明一个螺母100，安装在一个夹子形状的保持器102中，框架件10至32在顶点68处设置有孔104，其与侧边36、38上的孔52相隔有距但在同一水平上以使螺母100当其被一个夹子形保持器夹持时能够插置在框架件中，而保持器却搭接在侧边上。该图表明了一个螺母安装在一个侧边38上並与孔52相对应的情况，而另一个螺母正处在往与另一侧边36上的孔52相对应的位置上插置的情况。这种折弯的钢保持器102有一个插针106，它被压紧力挤到框架件中以保证电气的连通性。一个折弯的凸耳108卡在孔52内以使螺母定中心。
权利要求
1.一个平行六面体开关柜，具有12根边棱和6个壁，用于电气的或电子的开关设备，包括一个用相同的长管形框架件(10-32)制成的支承框架，这些框架件安置在开关柜的每个边棱上並在它们的端部进行装配；安装到所述框架件上的平板以构成开关柜的壁；每个框架件(10-32)包括一个角形件(34)，它具有两个安置在开关柜内部的侧边(36、38)並每个边具有一列安装开关设备的孔；每个侧边(36、38)具有一个纵向的向内折弯成一个夹子形状的边棱以构成一个弯折端部(40、42)，该弯折部用于要支靠的配合平板，还具有弯折端部的一个边棱(44、46)，一个弹性密封件(70)安装在平板和所述弯折端部之间，一个外部封闭件(48)在弯折端部的边棱(44、46)的高度上与该角形件(34)的所述边棱相接合以和角形件(34)共同构成一个棱柱体，该棱柱具有一个直角三角形构成的基面，所述框架件具有一个与角形件(34)角平分面相符合的对称平面。
2.按权利要求1的开关柜，具有4个垂直框架件(10-16)，还有4个垂直平板(54-60)以形成开关矩的边墙，还有密封件(70)安装在垂直平板和垂直框架件之间並支靠在折弯端部的所述边棱(44、46)上。
3.按权利要求1的开关柜，具有4个上边水平框架件(18-24)，还有4个垂直平板(54-60)和与所述折弯端部(40、42)的自由边棱(84)相配合的密封件(70)。
4.按权利要求1的开关柜，其中，所述框架件(10-32)是由一个弯折的金属板条制成的，其端部通过夹紧形成可靠的结合並获得一个普通的三角形，所述密封件(70)与框架件的圆边棱(44、46、84)相配合，而框架件是由薄板金属折弯而成的。
5.按权利要求4的开关柜，其中，所述的夹紧是在所述弯折端部的一个水平端(40)处完成的，弯折端部具有三倍金属薄板的厚度，所述弯折端部的另一端(42)在插入一个垫片(88)时具有相当(三倍)的厚度，或者在薄板金属的两个厚度之间有一个隙缝(86)。
6.按权利要求1的开关柜，具有带弯折成直角的边棱(66)的平板以加强该平板的刚度，所述的弯折的边棱在平板安装到框架件上的位置时朝向开关柜的内部以便与框架件的相共轭配合的弯折端部(40、42)形成迷宫式密封。
7.按权利要求1的开关柜，包括螺栓(72)和能够固定到框架件(10-32)之外部件(48)上的中间安装件(74、78)，中间安装件(74、78)可容纳用于所述平板(54-64)的固定螺栓(72)和/或枢轴(80)。
8.按权利要求1的开关柜，其中，框架件(10-32)具有一个翼件(90)，其沿着角形件(34)的边棱(68)延伸，並突入到开关柜中以固定元件。
9.按权利要求1的开关柜，其中，框架件(10-32)在角形件(34)的边棱(68)上置有一列孔(104)，其与侧边(36、38)的孔(52)相隔有距但在同水平位置上，一个螺母(100)带有一个保持器(102)，以便螺母能够经过上述孔(52)插置到框架件上。
全文摘要
一个开关设备柜的框架结构是由相同的并制成角形件(34)的框架件构成的，角形件的边缘是弯折成直角的以形成弯折端部(40、42)。然而角形件(34)的边棱是借助一个对角线(斜边)密封件(48)而彼此结合的，该密封件(48)提供了两个开关柜平板之间的密封装置并形成了角形连接。平板(54至64)与折弯边棱(66)是借助零件(74)安装到框架件(10至32)上的。
文档编号H02B1/01GK1048300SQ9010407
公开日1991年1月2日 申请日期1990年6月4日 优先权日1989年6月5日
发明者皮尔·卡勒, 弗里德里克·贝施, 罗兰德·古塔伊, 路易斯·萨斯 申请人:梅兰日兰公司